制冷技术的分类

q2
冷库
空气压缩制冷p-v
p
T3
T2
3
2
s T4
4
s
T1 1
v
空气压缩制冷T-s
T
T2
2
p T3 3
T1
1
T4
p 4
空气压缩制冷的最大缺点
制冷量不够大
q2 h1 h4 cp T1 T4 0
几十 kJ/kg
焦耳-汤姆逊效应
3
4
p
p
焦耳-汤姆逊效应
T
Tmax
T1
N
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
T2 4d
Tmin
节流后压力
5 制冷系数
q0 4.71
w0
蒸汽喷射制冷引
1
由喷射引流作用维
喷管
锅炉
Q
喷管 持的低压区1kPa
2 43
2 混合室 4
3
扩压管
低压区
冷却到环境温
5
度的25℃饱冷和凝器
水，节流至
1kPa为7 ℃
Q0
7
6 节流阀
Q2
冷库
该区温度不变，
8 但存在相变，
故能吸热
蒸汽喷射制冷系统T-s
T
C
1
7
T
5
6
湿蒸气区
压焓图
等熵线 X=1
比容线
等压线 等温线
干蒸气线
h
蒸气压缩式制冷计算要求
冷凝3温度为35℃
冷凝器
水 R22 2
膨胀阀 4
等焓 等熵
制冷量Q0=55kW 等压、等温
压缩机
蒸发器
1 冷 蒸发温度t0=－10℃ 媒
工质参数
h1=401.555 kJ/kg h3=h4=243.114 kJ/kg
磁悬浮原理
制冷技术的分类
制冷技术一般按温度范围来划分，可分为：
—— 120K （ ——153 ℃） —普通制冷 120K~20K（-153 ℃ ~ -253 ℃ ）— 深温制冷 20K~0.3K（-253 ℃ ~ -273 ℃ ）— 低温制冷 < 0.3K （-273 ℃）以下 —超低温制冷
安居才能乐业
8
24 3
s
溴化锂吸收式制冷原理
等压但不 关键：水和溶液处于 等温状态
溴化锂吸收式工作过程
冷凝器
冷却水
高压水蒸汽
发生器
热媒水
Q2 冷库
25℃
加热介质
Q1
LiBr浓溶液
节流阀
调节阀
低压水蒸汽
0.87kPa
0.85kPa
冷却水
5℃ 蒸发器
水H2O
25℃
吸收器
LiBr稀溶液
溴化锂吸收式制冷原理
由LiBr吸收作用 维持的低压区
T
T
T3 3
3
2
T4
p4
1'
1
p1
4
T2 2
4'
p
1
3'
Qp2
2'
C
1
s
a
4
w
3
2
s
燃蒸联合循环T-s图
T
T3
3
p
T4
T2 2
4
p
1
C
Q
1
a
4
w
3
2
s
燃蒸联合循环
燃气-蒸汽联合循环型式之一 燃气-蒸汽联合循环型式之二
燃蒸联合循环
燃气-蒸汽联合循环型式之三——热电合供
单轴燃气轮机联合循环
燃气轮机综合热利用
温度 25℃
Q2
饱和蒸汽出
压力 0.87-1.4kPa 温度 5-12℃
蒸气压缩式制冷系统
冷却水
3 膨胀机
q1 冷却器
2(2')
wE
wC
节流阀
冷凝器
水
3
压缩机 2
膨胀阀
4(4') 4
等焓 等熵
压缩机
等压、等温
q2蒸发器 冷 冷库 1 媒
1(1')
蒸气压缩式制冷lgp-h图
lgP
X=0 干度线
饱和液线
s
优选的改造
T
2'
正面影响：
系统简化结构简单、 成本低廉、工作可靠
T2
3
p2 2
增加的 负面影响：
Δw 耗功 未回收膨胀功、使系
T1
4' p1
1'
4
1
统耗功增大 冷库吸热起点焓增大、
盒、使制冷量变小
节流减少 压缩右移 s 制冷系数下降 制冷量 增加制冷量
以水为工质的室内调温
饱和水进 压力 3.17kPa
p0=0.3543 MPa pk=1.3548 MPa
由图可知： h2=435.2 kJ/kg t2=57℃
计算过程
1 单位质量制冷量 q0=h1－h4=158.441 kJ/kg
2 制冷剂质量流量
3 耗功
qm
Q0 q0
0.3471kg
/s
w0=h2－h1=33.645 kJ/kg
4 压缩机消耗的理论功率 P0=qmw0=11.68 kw
该区温度不变，但存 在相变，故能吸热
0.87kPa
0.85kPa
江苏双良机组
太阳能吸收式制冷实景
热电联产
发电机
发电机
汽轮机 去热用户
汽轮机
冷却水
去热用户
凝结水
燃蒸联合-工作过程
燃料 2
燃烧室
II
3
I 压气机
1
III 燃气透平
4
燃料
汽轮机
T 发电机
1'
余热 锅炉
2' 凝汽器
冷却水
4'
3'
水泵
燃蒸联合-T-s图
房屋热量损失
德国三升房
德国三升房换气
空调制冷
空调制热
地源空调系统
地源空调系统
燃气空调制冷
燃气空调制热
燃 气 空 调 安 装 形 式
空气能热水器
空气能热水器
微型燃气轮机
地源热泵三联供
地源热泵三联供
空气压缩制冷-工作过程
冷却水
3 we
q1 冷却器
2 wc
膨胀机
压缩机
4
1
燃气轮机综合热利用能量分配
17MW联合循环
25MW联合循环
加州大学135MW联合循环
三联供-热+电+冷
三联供能量分配
区域三联供
广州大学城能源站
长沙机场
长沙机场负荷
长沙机场负荷站
主力能源的变化
中科院天然气膨胀液化
中原天然气液化流程
1.分液罐；2.过滤器；3.脱CO2塔；4.干燥器；5.中压丙烷换热器； 6.低压丙烷换热器；7、11、14.节流阀；8.高压天然气分离器； 9.乙烯换热器；10.中压LNG换热器；12.中压天然气分离器； 13.低压LNG换热器；15.低压天然气分离器；16.LNG储槽
4c 4b 4a
p pN
3 节流前压力
p
红外导引导弹
轨道战斗太空母站
完美逆向Carnot循环
T
T2
3
p2 2
T1
4
p1 1
s
以蒸汽作工质
T
T2
3
p2 2
T1
4
p1 1
s
被迫的改造
T 2'
T2
3
p2 2
Δq2
T1
4
p1 1 1'
正面影响：
制冷量增大 压缩过程无水，安全 性好
负面影响：
偏离逆向卡诺循环， 制冷系数下降
世界上最大的薄膜型LNG船
LNG 自撑式
陕北气田LNG液化
1.氨蒸发器；2.第二预冷器；3.第三预冷器；4.深冷换热器； 5.分离器；6.气波制冷机；7、8.透平膨胀机；9、11、13.水 冷却器； 10.第一预冷器；12、14.循环压缩机；15.LNG储罐
昆明普吉变电站的超导电缆
磁悬浮列车